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10kV真空断路器维修关键点有哪些?

10kV真空断路器维修指南

维修前准备

维修前的准备工作是确保安全和维修质量的关键。

10kV真空断路器维修关键点有哪些?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 办理工作票,执行安全措施:

    • 必须办理第一种或第二种工作票,明确工作内容、范围、人员和危险点。
    • 必须停电:断开断路器两侧的隔离开关或手车,并使其有明显的断开点。
    • 必须验电:使用相应电压等级的验电器,在断路器进出线两侧分别验电,确认无电压。
    • 必须挂设接地线:在断路器两侧可能来电的各相导体上,分别装设接地线,这是防止突然来电和感应电的最有效措施。
    • 必须设遮栏、挂标示牌:在工作地点周围设置安全遮栏,并悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
  2. 工具与材料准备:

    • 专用工具:真空灭弧室检测仪(真空度测试仪)、回路电阻测试仪、机械特性测试仪、力矩扳手、专用扳手、卡簧钳等。
    • 常用工具:万用表、兆欧表(摇表)、扳手、螺丝刀、塞尺、干净抹布等。
    • 备品备件:根据故障情况准备备品,如真空灭弧室、绝缘拉杆、缓冲器、密封圈、二次接线端子等。
    • 清洁材料:无水酒精、专用清洁剂。
  3. 技术资料准备:

    • 断路器的产品说明书、出厂试验报告、安装图、电气原理图和机械结构图。
    • 历年的维修记录和试验报告。
  4. 人员准备:

    10kV真空断路器维修关键点有哪些?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 维修人员必须熟悉断路器的结构和原理,并具备相应资质。
    • 明确工作负责人、工作许可人和工作班成员,并履行安全交底手续。

日常维护与小修

日常维护和小修通常在不解体的情况下进行,旨在发现潜在问题,保持设备良好状态。

  1. 外观检查:

    • 绝缘部分:检查瓷瓶或绝缘套管有无裂纹、破损、严重污秽或闪络痕迹。
    • 机构箱:检查机构箱有无变形、锈蚀、进水痕迹,箱门密封是否良好。
    • 分合闸指示:检查分、合闸位置指示器是否与实际位置一致,指示是否清晰。
    • 连接部分:检查主回路接线端子、接地线连接处有无过热迹象(如变色、氧化)。
  2. 操作机构检查:

    • 储能状态:手动或电动储能,检查储能过程是否平稳,储能指示是否正确。
    • 分合闸操作:进行数次手动和电动分合闸操作,检查动作是否灵活、有无卡涩、异响。
    • 辅助开关:检查辅助开关的触点接触是否良好,分合闸转换是否准确、到位。
  3. 二次回路检查:

    10kV真空断路器维修关键点有哪些?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 检查控制回路、信号回路的接线端子是否紧固,有无松动、脱落。
    • 检查加热器、防潮潮解器是否正常工作。

大修(解体维修)

当出现故障或达到规定周期(通常为3-5年)时,需要进行大修,大修的核心是检查和更换关键部件,特别是真空灭弧室。

大修步骤:

  1. 断开所有电气连接,拆除断路器。

    • 断开主回路电缆或母线连接。
    • 断开控制电缆,并做好标记。
    • 将断路器从开关柜中拉出或拆下,放置在平整、干净的地面上。
  2. 灭弧室检查与测试(核心步骤):

    • 外观检查:检查灭弧室外壳有无裂纹、漏气(观察有无“吸气”现象)。
    • 真空度测试:使用真空度测试仪,将测试仪探头对准灭弧室的“观察窗”或专用测试端口进行测量。
      • 标准:真空度通常要求在 33 x 10⁻⁴ Pa 以下,如果测试值高于此标准(例如超过 1.33 x 10⁻³ Pa),则认为真空度已不合格,必须更换灭弧室。
      • 注意:严禁使用兆欧表(摇表)直接测量灭弧室的绝缘电阻,这会因高压电场导致内部电极吸附气体,造成误判。
  3. 机械特性测试与调整:

    • 使用机械特性测试仪进行以下关键参数的测量和调整:
      • 分合闸时间:应在厂家规定范围内。
      • 分合闸速度:速度是灭弧性能的关键,速度过低可能无法有效熄弧,速度过高会产生过大冲击,需用速度传感器进行精确测量。
      • 分合闸不同期性:三相灭弧室触头的分合闸时间差,要求越小越好(通常不大于2ms)。
      • 行程与超程
        • 行程:指分合闸过程中,动触头总移动距离。
        • 超程:指动、静触头完全闭合后,动触头还能继续前进的距离,超程是保证触头在有一定磨损后仍能保持良好接触的关键参数,超程过小会导致接触不良,过大则冲击力大。
      • 弹跳时间:指合闸过程中触头接触后产生的反弹时间,时间过长会引起电弧,烧蚀触头。
    • 调整:通过调整分合闸闸铁的垫片、分合闸弹簧的拉伸长度、缓冲器的行程等来达到标准值。
  4. 导电回路检查:

    • 接触电阻测试:使用回路电阻测试仪测量每相主回路的电阻值,与出厂值或上次测量值相比,不应有明显增大(通常增大超过20%需关注),电阻增大说明接触面氧化或松动。
    • 检查连接面:检查软连接、导电杆等连接部位有无过热、烧蚀、变形,必要时用细砂布或专用清洁剂处理接触面,并涂抹导电膏。
  5. 操作机构解体与检查:

    • 分合闸线圈:检查线圈绝缘是否良好,有无烧焦、异味。
    • 连板、拐臂、销轴:检查有无磨损、变形、锈蚀,销轴是否转动灵活,必要时更换。
    • 弹簧机构:检查储能弹簧有无裂纹、变形,检查储能电机、限位开关是否正常。
    • 缓冲器:检查缓冲器性能是否良好,有无漏油、失效。
    • 辅助开关:解体清洁,检查触点磨损和烧蚀情况,更换损坏的触点。
  6. 绝缘件清洁与检查:

    用干燥、清洁的抹布或蘸有少量酒精的抹布,擦拭绝缘拉杆、绝缘支撑件等,确保其表面洁净、干燥、无裂纹。


常见故障及处理方法

故障现象 可能原因 处理方法
拒绝合闸 控制回路熔断器熔断或接线松动
合闸线圈烧毁
辅助开关触点接触不良
机械卡涩
储能未完成
更换熔断器,紧固接线
测试线圈电阻,更换线圈
清洁或更换辅助开关
检查并消除卡涩点
检查储能机构
拒绝分闸 控制回路问题(同上)
分闸线圈烧毁
机械锁扣未打开
分闸弹簧储能不足或断裂
检查控制回路
更换分闸线圈
检查锁扣机构,手动脱扣
检查或更换分闸弹簧
真空度下降(击穿) 灭弧室密封性能下降,慢性漏气
灭弧室制造缺陷
运行中过电压导致内部击穿
立即更换真空灭弧室,这是最严重的故障,必须处理。
绝缘电阻降低 绝缘件受潮、脏污
灭弧室真空度下降
支撑绝缘子开裂
清洁、干燥处理
测试真空度,不合格则更换
更换开裂的绝缘子
运行中异响 内部零件松动
缓冲器失效
传动部件磨损
立即停电检查,紧固松动部件,更换损坏的缓冲器或传动部件。
触头过热(发红) 接触电阻过大(连接松动、氧化)
超程严重不足,触头压力不够
立即停电处理,打磨接触面,紧固连接螺栓,检查超程,必要时调整或更换灭弧室。

维修后试验

维修完成后,必须进行一系列试验,确保设备恢复正常状态。

  1. 绝缘电阻测试:使用2500V或5000V兆欧表,测量断路器主回路对地、相间以及断口间的绝缘电阻,应不低于规定值(通常在2000MΩ以上)。
  2. 回路电阻测试:再次测量主回路电阻,与修前值对比,确认已恢复正常。
  3. 交流耐压试验:对主回路对地、相间进行工频耐压试验,试验电压为出厂值的80%(如42kV),耐压1分钟,应无击穿、闪络现象。
  4. 机械特性测试:再次进行分合闸时间、速度、同期性等测试,确保所有参数合格。
  5. 操作试验:进行就地和远程分合闸操作,各2-3次,动作应正确、可靠,信号指示应正确。

安全注意事项

  • 安全第一:始终将“停电、验电、挂接地线”作为不可逾越的红线。
  • 防止误操作:在维修过程中,严禁随意改变二次回路接线。
  • 防止部件损坏:拆卸和安装时,要使用专用工具,避免野蛮操作损坏瓷瓶、灭弧室等精密部件。
  • 保持清洁:维修环境应保持清洁,防止灰尘、杂质进入断路器内部。
  • 记录完整:详细记录维修内容、更换部件、测试数据,为后续维护提供依据。

这份指南涵盖了10kV真空断路器维修的主要方面,在实际操作中,务必结合具体设备的说明书和现场情况,由专业人员进行。

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